[发明专利]基于有序石墨烯的可检测应力方向的柔性力学传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于有序石墨烯的可检测应力方向的柔性力学传感器，其特征在于包括：

第一有序石墨烯传感单元，其包括有序排列的石墨烯片层、包埋所述石墨烯片层的聚二甲基硅氧烷、以及从聚二甲基硅氧烷引出的导线和电极；以及

第二有序石墨烯传感单元，其包括有序排列的石墨烯片层、包埋所述石墨烯片层的聚二甲基硅氧烷、以及从聚二甲基硅氧烷引出的导线和电极；

其中所述第一有序石墨烯传感单元的石墨烯排列平行的方向与所述第二有序石墨烯传感单元的石墨烯排列垂直的方向对齐并且 所述第一有序石墨烯传感单元和所述第二有序石墨烯传感单元重叠，用聚二甲基硅氧烷黏附接触面并固化、封装；

所述导线和所述电极位于石墨烯结构的边缘；

所述导线和所述电极的位置是在所述石墨烯片层的平行方向和垂直方向的四个位置。

2.根据权利要求1所述的柔性力学传感器，其特征在于，所述导线为银线或铜线。

3.根据权利要求1所述的柔性力学传感器，其特征在于，所述电极的材料为银胶或聚乙撑二氧噻吩。

4.权利要求1至3任一项所述的柔性力学传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)利用化学气相沉积技术制备垂直生长的石墨烯片层，并在生长石墨烯的不锈钢基片上放置金属诱导体，将基片表面的垂直电场诱导出平行方向的分量，制备出垂直且有序排列的石墨烯片层，将石墨烯片层转移并嵌入至聚二甲基硅氧烷；

(2)将导线插入含有石墨烯的聚二甲基硅氧烷内部，在导线穿刺聚二甲基硅氧烷表面的位置灌注电极，引出导线，在电极和导线引出所在的一面再涂敷聚二甲基硅氧烷并固化，从而制得第一有序石墨烯传感单元和第二有序石墨烯传感单元；

(3)将第一有序石墨烯传感单元的石墨烯排列平行的方向与第二有序石墨烯传感单元的石墨烯排列垂直的方向对齐并重叠，用聚二甲基硅氧烷黏附接触面并固化、封装。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述导线插入的位置位于石墨烯结构的边缘。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，插入所述导线和灌注所述电极的位置是在所述石墨烯片层的平行方向和垂直方向的四个位置。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述导线为银线或铜线。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用于灌注所述电极的材料为银胶或聚乙撑二氧噻吩。